DE2800981A1 - DEVICE FOR CONTROLLING THE DRYING DEGREE OF LAUNDRY IN A DRYING DEVICE - Google Patents
DEVICE FOR CONTROLLING THE DRYING DEGREE OF LAUNDRY IN A DRYING DEVICEInfo
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Description
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AKO-Werke GmbH & Co. Pfannerstraße 75/79 7988 Wangen / AllgäuAKO-Werke GmbH & Co. Pfannerstraße 75/79 7988 Wangen / Allgäu
Einrichtung zur Steuerung des Trocknungsgrades von Wäsche in einer TrockenvorrichtungDevice for controlling the degree of dryness of laundry in a drying device
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DE-AS 1 610 295) ist an einen Kondensator eine Glimmlampe angeschlossen, die jeweils bei einer bestimmten Spannung am Kondensator zündet und einen Steuerimpuls an die Steuerelektrode eines Thyristors abgibt. In den Stromkreis des Thyristors ist ein Zeitwerkmotor geschaltet, der nach einer vorbestimmbaren Laufzeit den Stromkreis eines elektrischen Heizelementes zur Beheizung der durch eine Trommel zu blasenden Trocknungsluft abschaltet. Bei dieser Einrichtung dient der Zeitwerkmotor zur mechanischen Integration der mit höherem Trocknungsgrad der Wäsche häufiger werdenden Zündimpulse der Glimmlampe. Abgesehen von dem erforderlichen elektromechanischen Integrator mit der Gefahr von Störungen durch Verschleiß wird der eingestellte Trock-In a known device of this type (DE-AS 1 610 295), a glow lamp is connected to a capacitor, which each time at a certain voltage on the capacitor ignites and a control pulse is sent to the control electrode of a thyristor gives away. In the circuit of the thyristor, a timer motor is connected, which after a predeterminable running time Circuit of an electrical heating element for heating the drying air to be blown through a drum switches off. at This device is used by the timer motor for the mechanical integration of those with a higher degree of drying of the laundry generated ignition pulses of the glow lamp. Apart from the required electromechanical integrator with the danger in the event of malfunctions due to wear, the set drying
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nungsgrad bei einer angestrebten absoluten Feuchte der Wäsche im Bereich unter 40% nur sehr ungenau erreicht. Außerdem muß immer wieder der Kondensator entladen werden, um das Verhältnis von Ladewiderstand zu Wäschewiderstand jeweils erneut ermitteln zu können, wodurch die Zündimpulsfolge bestimmt wird.The degree of efficiency achieved only very imprecisely at a desired absolute humidity of the laundry in the range below 40%. Also must the capacitor will be discharged again and again, in order to increase the ratio of charging resistance to washing resistance each time again to be able to determine, whereby the ignition pulse sequence is determined.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 Maßnahmen zu treffen, durch die ein gewählter Trocknungsgrad der Wäsche mit erhöhter Sicherheit erreicht wird.The object of the invention is, in a device with the features of the preamble of claim 1 To take measures through which a selected degree of dryness of the laundry is achieved with increased reliability.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.This problem is solved by the characterizing features of claim 1.
Durch diese Ausgestaltung wird eine Aufladung des Kondensators immer nur dann möglich, wenn Wäsche die Zusatzelektroden überbrückt, wobei der Ladestrom unabhängig vom Trocknungsgrad der Wäsche ist. Dagegen ist die Entladung des Kondensators abhängig vom Trocknungsgrad bzw. der elektrischen Leitfähigkeit der Wäsche. Nachdem sich aber die Kontaktzeit der Wäsche an den Elektroden mit dem Trocknungsgrad ändert, bestimmte Verhältnisse dabei jedoch bei den Zufallsberührungen zumindest während kürzerer Zeiträume nicht auftreten, wird nun etwa für einen dem Zeitabschnitt, in dem eine Entladung eintritt, entsprechenden Zeitabschnitt die Aufladung des Kondensators ermöglicht. Vorzugsweise sind die Fühlelektroden für die Entladung unmittelbar räumlich den Zusatzelektroden benachbart angeordnet, so daß sich die ZeitabschnitteThis configuration means that the capacitor can only be charged when the additional electrodes are washed bridged, whereby the charging current is independent of the degree of dryness of the laundry. Against this is the discharge of the capacitor depending on the degree of dryness or the electrical conductivity of the laundry. But after the contact time of the laundry on the electrodes changes with the degree of dryness, but certain ratios in the case of accidental touches does not occur at least during shorter periods of time, is now approximately for a period of time in which a discharge occurs, the corresponding period of time enables the capacitor to be charged. Preferably the sensing electrodes are for the discharge arranged directly spatially adjacent to the additional electrodes, so that the time segments
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für Ent- und Aufladung zumindest weitgehend überdecken.
Infolge der Bemessung der Aufladezeitabschnitte
entsprechend den Entladezeitabschnitten wird die Zufallsberührung der Elektroden für jeden Trocknungsgrad und für
jede Wäscheart innerhalb enger Grenzen in ein festes Verhältnis gesetzt und damit ein insoweitweitgehend definierter
Lade- und Entladevorgang am Kondensator erreicht. Es
wird somit im Grunde nur zum Zeitpunkt der Überbrückung beider Elektroden das Spannungsteilerverhältnis zwischen dem Ladewiderstand
und dem Wäschewiderstand gemessen. Der Kondensator bewirkt dabei an sich nur ehe Mittelwertbildung des Steuersignals,
die wegen der möglichen Zeitverschiebung zwischen der Berührung der Wäsche mit den beiden Elektrodenpaaren und
durch den möglichen unterschiedlichen Leitwert der Wäschestücke nötig ist. Wird an den Stromkreis der Fühlelektroden
ein Schaltelement angelegt, mit dem die tatsächliche Zeitdauer (z.B. Stromfluß) der Überbrückung dieser Elektroden festgestellt
und für diese Zeitdauer der Schalter im Stromkreis des Ladewiderstandes geschlossen, dann können die Zusatzelektroden
entfallen.cover at least largely for discharging and charging.
As a result of the calculation of the charging periods
According to the discharge time periods, the random contact of the electrodes is set in a fixed ratio within narrow limits for each degree of dryness and for each type of laundry, thus achieving a largely defined charging and discharging process on the capacitor. It
the voltage divider ratio between the charging resistor and the laundry resistor is therefore basically only measured at the point in time when the two electrodes are bridged. The capacitor itself only effects averaging of the control signal, which is necessary because of the possible time shift between the contact of the laundry with the two pairs of electrodes and the possible different conductance of the laundry items. If a switching element is applied to the circuit of the sensing electrodes, with which the actual duration (e.g. current flow) of the bridging of these electrodes is determined and the switch in the circuit of the charging resistor is closed for this duration, then the additional electrodes can be omitted.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Schaltung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using the circuit of an exemplary embodiment.
An der Innenmantelfläche 1 einer intermittierend in Drehung versetzbaren Trommel 2 eines elektrischen Wäschetrockners ist eine Isolierstoffplatte 3 angeordnet. Auf der Isolierstoffplatte 3 sind vorzugsweise nach Art einer gedruckten Schaltung Elektroden vorgesehen, von welchen eine mittig an-On the inner jacket surface 1 of an intermittently rotatable drum 2 of an electric clothes dryer an insulating plate 3 is arranged. On the insulating plate 3 are preferably in the manner of a printed Circuit electrodes are provided, one of which is in the middle
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geordnete langgestreckte Elektrode 4 an Massepotential angeschaltet ist. Zu beiden Seiten der Elektrode 4 sind jeweils zwei weitere Elektroden 5 bzw. 6 angeordnet, von denen gegenüberliegende paarweise miteinander verbunden sind.ordered elongated electrode 4 connected to ground potential is. On both sides of the electrode 4, two further electrodes 5 and 6 are arranged, of which opposite one another are connected in pairs.
Die Elektroden 4 und 6 bilden Fühlelektroden, wobei die Elektroden 6 an einen Anschluß eines elektrischen Kondensators 7 angeschlossen sind, dessen zweiter Anschluß auf Masse liegt. Der Kondensator 7 und die Elektroden 6 sind gleichzeitig an einen Schaltverstärker 8, und zwar an einen nichtinvertierenden Eingang eines darin vorgesehenden Operationsverstärkers 9 angeschlossen', an dessen invertierenden Eingang ein Bezugspotential angelegt ist. Der Operationsverstärker 9 steuert einen Transistor 10, dessen Kollektorleitung ein Relais 11 enthält und über einen Rückkopplungswiderstand 12 mit dem invertierenden Eingang verbunden ist. Das Relais 11 besitzt einen Relaiskontakt 12, der im Ruhezustand geöffnet ist und im Steuerstromkreis eines Heizelementes 14 liegt. Das Heizelement 14 dient zur Beheizung der durch die Trommel 2 zu blasenden Trocknungsluft.The electrodes 4 and 6 form sensing electrodes, the electrodes 6 being connected to a terminal of an electrical capacitor 7 are connected, the second terminal of which is grounded. The capacitor 7 and the electrodes 6 are at the same time to a switching amplifier 8, namely to a non-inverting input of an operational amplifier provided therein 9 connected ', at its inverting input Reference potential is applied. The operational amplifier 9 controls a transistor 10, its collector line Relay 11 contains and is connected via a feedback resistor 12 to the inverting input. The relay 11 has a relay contact 12, which is open in the idle state and is in the control circuit of a heating element 14. That Heating element 14 is used to heat the drying air to be blown through drum 2.
Die Elektroden 5 bilden zusammen mit der Elektrode 4 Zusatzelektroden, wobei die Elektroden 5 an einem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 15 liegen, der einem elektronischen Schalter 16 zugeordnet ist. An den invertierenden Eingang ist auch ein Speisewiderstand 17 angeschlossen, der mit dem Widerstand eines auf die Zusatzelektroden fallenden feuchten Wäschestücke einen Spannungsteiler bildet. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 15 liegt über einenThe electrodes 5 together with the electrode 4 form additional electrodes, wherein the electrodes 5 are connected to an inverting input of an operational amplifier 15, which is an electronic Switch 16 is assigned. A feed resistor 17 is also connected to the inverting input, the forms a voltage divider with the resistance of a damp item of laundry falling on the additional electrodes. The inverting one Input of the operational amplifier 15 is via a
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aus Widerständen 18, 19 gebildeten weiteren Spannungsteiler an einem Bezugspotential und ist über einen Rückkopplungswiderstand 20 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden. An diesen Ausgang ist über die Serienschaltung aus Gleichrichter 21 und einem Wahlschalter 22 ein Ladewiderstand 23 angeschaltet, der über einen programmgesteuerten Umschalter 24 an den Kondensator 7 anschaltbar ist. Der Ladewiderstand 23 besteht aus mehreren Einzelwiderständen 25, 26, die mit Hilfe des Wahlschalters 22 dem gewünschten Trocknungsgrad entsprechend wahlweise von Hand angeschaltet werden können. Der Umschalter 24 schließt den Ladewiderstand 23 in der Zeit, in der die Wäsche durch Drehen der Trommel 2 bewegt wird, während in den Stillstandszeiten der Trommel 2 über den Umschalter 24 ein ständig an Spannung liegen^ der Widerstand 27 an den Kondensator 7 angeschlossen wird. Der Gleichrichter 21 verhindert eine Entladung des Kondensators 7 über den Ladewiderstand 23.Another voltage divider formed from resistors 18, 19 is at a reference potential and is connected to the output of the operational amplifier via a feedback resistor 20 tied together. A charging resistor is connected to this output via the series circuit comprising rectifier 21 and a selector switch 22 23 is turned on, which can be connected to the capacitor 7 via a program-controlled changeover switch 24. The charging resistor 23 consists of several individual resistors 25, 26, which with the help of the selector switch 22 the desired degree of dryness can be switched on by hand accordingly. The changeover switch 24 closes the charging resistor 23 in the time in which the laundry is moved by rotating the drum 2, while in the idle times of the drum 2 via the changeover switch 24 a constant voltage is present ^ the resistor 27 is connected to the capacitor 7. The rectifier 21 prevents the capacitor 7 from discharging via the charging resistor 23.
In Verbindung mit dem Kondensator 7 und dem veränderbaren Ladewiderstand 23 ergibt sich eine Zeitkonstante von etwa 3 bis 10 Sekunden, während die Zeitkonstante mit dem Widerstand 27 etwa 75 Sekunden beträgt.In conjunction with the capacitor 7 and the variable charging resistor 23, a time constant of approximately results 3 to 10 seconds, while the time constant with resistor 27 is about 75 seconds.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist so, daß zunächst während des Trocknungsvorganges die auf die Elektroden 4, 5, 6 fallende Wäsche einen so geringen Widerstand aufweist, daß das Spannungsteilerverhältnis der Widerstandswerte von Ladewiderstand 23 und Wäschewiderstand an den Fühlelektroden 4, selbst bei ständig mit Wäsche überbrückten Fühl- und Zusatzelektroden 4, 5, 6 zu keiner Spannung führt, die größer alsThe operation of the device is such that first of all the falling on the electrodes 4, 5, 6 during the drying process Laundry has such a low resistance that the voltage divider ratio of the resistance values of the charging resistor 23 and laundry resistance at the sensing electrodes 4, even with sensing and additional electrodes that are constantly bridged with laundry 4, 5, 6 does not result in a voltage greater than
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die Steuerspannung zur Umschaltung des Schaltverstärkers 8 ist. Mit zunehmender Trocknung wird danach die frei fallende Wäsche nur noch sporadisch auf die Elektroden 4, 5, 6 fallen. Solange dabei die Zusatzelektroden 4, 5 nicht überbrückt werden, erfolgt keine Ladung des Kondensators 7, weil der Schalter 16 den Ladewiderstand 23 nicht an Spannung durchschaltet. Dabei kann jedoch währenddessen eine zufällige Überbrückung der Fühlelektroden 4, 6 stattfinden, so daß eine Entladung des Kondensators 7 abhängig vom Wäschewiderstand erfolgt. Andererseits kann auch die fliegende Wäsche eine kurzzeitige Überbrückung allein der Zusatzelektroden und damit eine Ladung des Kondensators 7 bewirken, die jedoch nicht ausreicht, den Kondensator 7 sofort auf die Schaltspannung des Schaltverstärkers 8 aufzuladen, Da aber die Überbrückungszeiten der Fühlelektroden 4, 6 und der Zusatzelektroden 4, 5 über einen bestimmten Zeitraum hinweg im Mittel gleich sind, kann der Kondensator 7 nur auf die Spannung aufgeladen werden, die sich aus dem Spannungsteilerverhältnis von Ladewiderstand 23 und tatsächlich erreichtem Wäschewiderstand zwischen den Fühlelektroden 4, 6 ergibt. Erst wenn also der Wäschewiderstand und damit der Trocknungsgrad der Wäsche einen bestimmten Wert erreicht hat, kann der Kondensator 7 überhaupt erst auf die Schaltspannung aufgeladen werden. Durch Verändern des Ladewiderstandes 23, der auch stetig veränderbar sein kann, wird somit die Schaltspannung bei unterschiedlichen Wäschewiderstandswerten erreicht, nachdem das Spannungsverhältnis bei gleicher Versorgungsspannung gleich bleiben muß.is the control voltage for switching the switching amplifier 8. As the drying increases, the laundry becomes free falling fall only sporadically on the electrodes 4, 5, 6. As long as the additional electrodes 4, 5 are not bridged, the capacitor 7 is not charged because the switch 16 does not switch the charging resistor 23 through to voltage. However, in the meantime, a random bridging of the sensing electrodes 4, 6 can take place, so that a Discharge of the capacitor 7 takes place depending on the laundry resistance. On the other hand, flying laundry can also be a short-term bridging of the additional electrodes alone and thus a charge of the capacitor 7, which, however is not sufficient to immediately charge the capacitor 7 to the switching voltage of the switching amplifier 8, but since the bridging times the sensing electrodes 4, 6 and the additional electrodes 4, 5 are the same on average over a certain period of time, the capacitor 7 can only be charged to the voltage resulting from the voltage divider ratio of the charging resistor 23 and the laundry resistance actually achieved between the sensing electrodes 4, 6 results. Only when the laundry resistance and thus the degree of dryness of the laundry unite has reached a certain value, the capacitor 7 can only be charged to the switching voltage. By changing of the charging resistor 23, which can also be continuously variable, thus becomes the switching voltage for different laundry resistance values reached after the voltage ratio must remain the same with the same supply voltage.
Beim Erreichen der Schaltspannung wird die Steuerspannung am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 9When the switching voltage is reached, the control voltage is applied to the non-inverting input of the operational amplifier 9
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positiver als am invertierenden Eingang, so daß der npn Transistor gesperrt wird. Dadurch wird das bis dahin erregte Relais 11 stromlos und sein Relaiskontakt 13 unterbricht direkt oder indirekt den Stromkreis des Heizelementes, wobei gleichzeitig der ganze Trocknungsprozeß beendet werden kann. Ein zusätzliches Integrationselement ist dabei somit nicht erforderlich.more positive than at the inverting input, so that the npn transistor is blocked. As a result, the relay 11 excited up to that point is de-energized and its relay contact 13 is interrupted directly or indirectly the circuit of the heating element, with the entire drying process being terminated at the same time can. An additional integration element is therefore not required.
Bei räumlich benachbarter Anordnung der Fühl- und Zusatzelektroden 4, 5, 6 wird eine weitgehend gleichmäßige Berührung mit der Wäsche erreicht, so daß die geometrische Anordnung in der Trommel praktisch keinen Einfluß auf das Trocknungsergebnis ausübt. Die Ausbildung des Schalters als elektronischer Schalter ermöglicht die direkte Anschaltung einfacher Fühlelektroden ohne Zwischenschaltglieder. Das gilt auch für Trocknungsgrade bis herab zu 10% absoluter Feuchte der Wäsche.With spatially adjacent arrangement of the sensing and additional electrodes 4, 5, 6 a largely uniform contact with the laundry is achieved, so that the geometric Arrangement in the drum practically has no effect on the drying result. The training of the switch as an electronic switch enables the direct connection of simple sensing electrodes without intermediate contact elements. This also applies to degrees of dryness down to 10% absolute humidity of the laundry.
Bei einer absoluten Feuchte der Wäsche unter 10% wird der Ladewiderstand 23 von Hand abgeschaltet, so daß über den vom Programmschaltwerk des Wäschetrockners gesteuerten Umschaltkontakt 24 nur jeweils in den Stillstandszeiten der Trommel 2 ein Ladestrom über den Widerstand 27 zum Kondensator fließen kann. Dieser Ladestrom ist so gering, daß bei fehlender Wäsche bzw. bei Wäsche mit sehr geringem Leitwert die Schaltspannung am Kondensator erst nach etwa 10 Minuten erreicht wird. Es erfolgt hierbei durch eingegebene Wäsche somit nur solange eine Entladung des intervallweise aufzuladenden Kondensators 7, bis die Wäsche praktisch trocken ist.When the absolute humidity of the laundry is below 10%, the charging resistor 23 is switched off by hand, so that via the switchover contact 24 controlled by the program switching mechanism of the tumble dryer only in the idle times of the Drum 2 a charging current can flow through the resistor 27 to the capacitor. This charging current is so low that if there is no Laundry or, in the case of laundry with a very low conductivity, the switching voltage on the capacitor is only reached after about 10 minutes will. In this case, the laundry entered will only discharge the capacitor that is to be charged at intervals 7 until the laundry is practically dry.
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